Bahan keramik: properti, teknologi manufaktur, aplikasi

Tembikar pertama kali muncul jauh sebelum orang belajar bagaimana untuk mencium logam. pot kuno dan guci yang arkeolog telah menemukan sampai hari ini, adalah buktinya. Perlu dicatat bahwa bahan keramik memiliki sifat unik yang membuatnya di beberapa daerah hanya tak tergantikan. Mari kita berbagi dengan Anda terutama keramik, berbicara tentang produksi dan karakteristik.

Ikhtisar

produk keramik diperoleh dengan sintering campuran tanah liat dan aditif organik. Kadang-kadang penggunaan senyawa oksida anorganik. Yang pertama dari artikel ini muncul 5000 tahun yang lalu. Selama ini, teknologi produksi telah meningkat, dan hari ini kita memiliki akses ke produk keramik-kekuatan tinggi. Mereka digunakan dalam konstruksi untuk fasad, lantai, dinding bangunan, dan sebagainya. D.

Ada tembikar dengan crocks padat dan berpori. Perbedaan utama antara keduanya adalah bahwa tempayan ketat tahan air. porselen ini, ubin lantai, dll berpori kuali - .. ubin atap, batu keramik, pipa drainase dan banyak lagi.

Sejarah terjadinya

Kata "keramik" dalam bahasa Yunani berarti "tanah liat". Tentu, untuk pembuatan produk apapun itu menggunakan semacam campuran. Dalam hal itu menambah bahan yang diperlukan tergantung pada apa yang dibutuhkan untuk mendapatkan pada akhirnya. Pada tangan pertama, dan sedikit kemudian, dan pada tembikar mesin khusus melekat pada bentuk khusus. Selanjutnya artikel keramik dipecat dalam tungku pada suhu tinggi.

Banyak negara menggunakan teknologi mereka sendiri. Hal ini berlaku untuk massa tembikar, lukisan dan kaca. Negara pertama yang telah mencapai perkembangan yang signifikan dari industri ini, itu dianggap Mesir. Ini adalah produksi keramik didirikan ada di tempat pertama. Produk terbuat dari lumpur kasar dan buruk campuran, tetapi dalam teknologi ditingkatkan di masa mendatang. batu bata saat ini dibuat dari tanah liat kuning, yang diduga digunakan dalam pembangunan piramida dari Memphis.

Munculnya porselen

Untuk waktu yang lama di Cina menggunakan material seperti batu giok. Itu indah, tapi cukup rapuh dan sulit untuk menangani. Setelah bertahun-tahun mencari solusi ditemukan. Porcelain lebih sederhana untuk memproduksi. Namun demikian, ada beberapa nuansa. Misalnya, mika dan tsvaoku, yang terletak di "batu cina", itu digiling menjadi bubuk halus dan disimpan selama lebih dari 10 tahun. Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa materi telah menjadi yang paling mudah dibentuk. Barang-barang porselen pertama di Cina yang pembuluh tinggi dan memanjang. Mereka memiliki permukaan halus dan hijau biru atau gelap. Baru-baru ini dihargai paling.

Hari ini, diyakini bahwa Cina adalah negara di mana porselen telah didistribusikan paling banyak. Hal ini benar, meskipun telah populer di Eropa, tapi ternyata ada kemudian, dan produksinya telah dikembangkan lagi.

Jenis utama dari keramik

Saat ini, produk dari tanah liat memiliki klasifikasi luas. Jadi, barang-barang tembikar dapat dibagi menjadi dua kelompok utama:

• keramik tanpa glasir (terakota dan tembikar);
• mengkilap (majolica, fayans, porselen, fireclay).

Terakota - Italia untuk "bumi panggang". Produk ini terbuat dari tanah liat berwarna dan memiliki struktur berpori. Terakota membuat vas, piring, serta mainan dan ubin.

Tembikar keramik lebih sulit untuk proses. Dalam rangka untuk membuatnya tahan air, polishing diperlukan. Kemudian produk dikenakan moraine. Untuk tujuan ini, dibiarkan di kiln asap panas sampai dingin. Hari ini, banyak jenis keramik, tembikar khususnya, sangat populer. Hal ini digunakan dalam rumah tangga untuk penyimpanan susu, bahan massal atau sebagai hiasan.

Adapun jenis kedua - keramik mengkilap, di sini china paling populer dan gerabah. Mantan lebih mahal dan memakan waktu untuk menghasilkan, kedua - praktis dan murah. Mereka berbeda di antara mereka sendiri oleh fakta bahwa produk porselen mengandung kurang tanah liat dan lebih aditif khusus. Selanjutnya, porselin diterangi oleh cahaya, tidak seperti porselen.

pada refraktori

Produk adalah campuran dari refraktori tanah liat. Tergantung pada tujuan mereka dapat menahan suhu dari 1 300-2000 derajat Celcius, dan bahkan lebih tinggi. Digunakan tungku keramik khusus. bahan tahan api dalam jumlah terbesar yang digunakan dalam proses metalurgi. Ada mereka digunakan untuk pembangunan blast furnace dan agregat.

Adalah logis untuk mengatakan bahwa dengan meningkatnya suhu kekuatan tahan api tidak hilang, melainkan meningkat. Hal ini dicapai karena adanya dalam refraktori oksida, silikat, dan borida. Mereka digunakan hampir di mana-mana, di mana ada proses suhu tinggi. Sangat sering mereka terjadi berbentuk, yaitu dalam bentuk produk tertentu, katakanlah, batu bata. Kurang sering memerlukan penggunaan refraktori unshaped sebagai bubuk.

Tembikar dalam konstruksi

Kelebihan dari bahan keramik adalah bahwa saham mereka tidak terlalu terbatas. Seiring dengan kemudahan produksi dan daya tahan tinggi dari produk, sekarang sangat diperlukan dalam industri konstruksi. Jika Anda mengambil bahan dinding, menempati posisi terdepan di sini adalah batu bata tanah liat.

Hal yang sama berlaku untuk ubin keramik, yang, meskipun munculnya polimer tanpa kehilangan tanah. Dia masih digunakan untuk peralatan ruang dengan kelembaban tinggi dan suhu. Di antara bahan menghadapi peringkat blok beton pertama.

Selama beberapa tahun terakhir, peningkatan 4% dalam produksi genteng tanah liat struktural dan batu bata. Untuk manufaktur mereka dibutuhkan perubahan minimal di pabrik batu bata, dimana biaya diperoleh kembali pada tahun pertama penjualan. Luar negeri keramik berongga telah lama menduduki posisi terdepan dan dijual jauh lebih baik daripada batu bata biasa.

bahan keramik khusus

Produk tersebut meliputi pipa sanitasi dan limbah. Yang pertama dibagi menjadi tiga kelompok besar:

• porselen keras (tempayan berpori);
• porselen sanitasi (sinter tempayan);
• semiporcelain (semisintered tempayan).

Persyaratan utama untuk sebuah produk sanitasi - ketahanan terhadap kerusakan mekanik, tahan panas. formulasi harus dijaga agar yang ketat, yang sama berlaku untuk teknologi. Hanya menggunakan keramik kiln profesional dan bahan baku berkualitas tinggi. Untuk saniter harus mencakup wastafel, toilet, bathtub, radiator, dll Sebuah cara yang pasti untuk memverifikasi kualitas produk - .. Lampu menekan pada lambung. Suara harus bersih dan tanpa berderak. Hal ini menunjukkan penembakan pada suhu yang tepat dan tidak adanya retak.

Adapun pipa saluran pembuangan, mereka harus padat berlapis tempayan. tabung keramik yang diproduksi dengan diameter 150-600 mm. Biasanya Glaze tertutup baik di dalam dan luar. Untuk produk ini ditandai dengan resistensi yang tinggi terhadap lingkungan agresif dan arus listrik liar. Memiliki harga yang wajar, yang membuat mereka lebih mudah diakses.

sifat fisikokimia keramik

Seperti telah disebutkan, semua produk dapat dibagi menjadi dua kelompok besar: padat dan berpori. Padat memiliki tingkat air penyerapan kurang dari 5%, berpori - 5% atau lebih. batu bata tanah liat (berpori dan berongga), unit batu berongga, ubin, ubin untuk atap: Kelompok terakhir termasuk produk-produk berikut. barang padat keramik - batu bata jalan dan lantai keramik. Di sektor sanitasi memenuhi kedua berpori dan padat keramik.

Berbicara tentang sifat fisik dan kimia, perlu dicatat kurangnya keramik kunci. Ini terdiri dalam peningkatan kerapuhan bila dibandingkan dengan bahan lain. Namun demikian, ketersediaan tinggi dan fleksibilitas membuat bahan ini salah satu yang paling populer di banyak industri, dan bahkan dalam kehidupan sehari-hari. Teknologi modern memungkinkan untuk mendapatkan permukaan yang halus segera setelah penembakan. Jika Anda ingin mencapai warna tertentu, kemudian tambahkan oksida besi dan kobalt.

Fitur mikro

Setelah keramik pemanas secara bertahap menjadi cair. Ini memiliki sejumlah besar senyawa sederhana dan kompleks. Ketika pendinginan kristalisasi berlangsung. Hal ini diwujudkan dalam hilangnya kristal murni yang ukurannya meningkat. Ketika massa mengeras, struktur yang terbentuk mikrokonglomerat. Ini butir mullite disemen massa dipadatkan. Anda harus memperhatikan Anda bahwa atom oksigen membentuk semacam matriks. Ini berisi atom logam kecil, yang diganti di celah diantaranya. Akibatnya, di mikro didominasi oleh ikatan ion dan kovalen agak kecil. stabilitas kimia dan stabilitas dicapai dengan adanya senyawa kimia yang kuat dan tahan lama.

Seperti disebutkan di atas, penggunaan bahan keramik terbatas. Hal ini disebabkan fakta bahwa kristal tidak sempurna. Kisi memiliki banyak cacat: ukuran pori nuklir, warping, dll Semua ini sangat memburuk ketangguhan ... Namun, ada di sini dan nuansa. Sebagai contoh, teknologi subjek selama fabrikasi dari jenis tertentu dari keramik sangat mungkin untuk mencapai hasil yang baik dalam kekuatan. Untuk tujuan ini, adalah penting untuk mematuhi suhu dan durasi produk tembak.

Karakteristik dan sifat dari tanah liat

Liat - batuan sedimen yang independen dari komposisi dan struktur bentuk bahan plastik bila dicampur dengan air. Setelah menembak - tubuh kamnevidnoe. Biasanya, campuran padat, sebagian besar terdiri dari silikat aluminium. Sering ditemukan pada tanah liat dan batu seperti kuarsa, feldspar, pirit dan hidroksida dan karbonat dari senyawa kalsium, magnesium dan titanium.

Kaolin - tanah liat murni, yang dikenal sampai saat ini. Ini terdiri hampir seluruhnya dari kaolinit. Setelah penembakan memperoleh warna putih. Diperlukan untuk pengolahan plastisitas dicapai dengan kehadiran butiran halus dalam struktur dari bahan tanah liat (0.005 mm). Tentu, semakin terdiri dari materi tersebut, plastisitas di atas, dan sebaliknya.

Sifat-sifat utama dari tanah liat keramik harus mencakup:

• plastisitas - deformasi tanpa kerusakan;
• konektivitas;
• udara dan api penyusutan;
• tahan api.

Hari ini, berbagai aditif kurus dan memperkaya yang mengubah sifat material di kedua arah. Hal ini mengarah pada fakta bahwa produk keramik menjadi lebih populer dan mudah diakses.

manufaktur flowsheet

Karakterisasi bahan keramik menunjukkan kemungkinan penggunaan tanah liat di berbagai industri. Hal ini menyebabkan fakta bahwa ada permintaan yang besar, dan akibatnya, meningkat ditawarkan. Tanaman untuk produksi sebagian besar bekerja pada skema yang sama:

• eksplorasi;
• pelatihan;
• membentuk dan pengeringan;
• memanggang dan rilis produk.

Untuk meminimalkan biaya biasanya pabrik sedang dibangun di sekitar langsung dari deposit tanah liat. Ekstraksi dengan cara terbuka, yang digali. Langkah selanjutnya adalah latihan beban. Bahan baku diperkaya, hancur dan dicampur sampai halus. Membentuk Masa Depan produk keramik dilakukan dengan proses basah dan kering. Dalam kasus pertama, massa dilembabkan sampai 25%, dan di kedua - tidak lebih dari 12%.

Sebelumnya sering digunakan pengeringan alami. Namun, hasil tergantung pada cuaca. Akibatnya, di tengah hujan atau tanaman dingin berdiri. Oleh karena itu, pengering khusus menggunakan (gas). Tahap paling penting adalah memanggang. Hal ini sangat penting untuk mengamati teknologi, yang cukup rumit. Banyak tergantung pada pendingin keramik. Tidak ada penurunan suhu yang tiba-tiba yang dapat menyebabkan warping pesawat. Hanya maka Anda dapat menjual bahan keramik. teknologi produksi, seperti yang Anda lihat, tidak mudah, terdiri dari beberapa tahap. Masing-masing harus dihormati. Jika ini tidak terjadi, di rak-rak toko, kita bisa bertemu pernikahan.

Sedikit tentang kekurangan keramik

Seperti yang sudah disebutkan, komposisi bahan keramik tidak ideal. Secara khusus, ini mempengaruhi kekuatan produk yang terbuat dari tanah liat. Setiap kerusakan mekanik dapat bermanifestasi sebagai chip, retak dan sebagainya. N. ini adalah kekurangan utama. Tapi ada faktor lain yang menghambat penyebarluasan materi sebelum kita. Salah satu dari mereka - biaya tinggi. Sebagai contoh, ubin keramik untuk atap rumah negara - indah dari sudut pandang estetika solusi, tetapi biaya sangat mahal kesenangan.

Dalam hal ini, penampilannya akan tetap tidak lebih dari 5 tahun dengan perawatan yang tepat. Selanjutnya ada memudar, terjadinya lumut pada permukaan dan m. N. Selain itu, kerapuhan dan kerapuhan mengarah pada fakta bahwa setiap kerusakan mekanik dapat mengakibatkan kebocoran atap, dan itu sudah sangat sedikit orang menikmati. Tentu saja, bahan keramik modern yang terlihat sangat mengesankan, yang dicapai melalui warna tekstur yang luas dan manufaktur berkualitas tinggi. Tapi itu sangat berharga itu masih mahal, sering menimbulkan pertanyaan tentang kelayakan pilihan ini.

untuk meringkas

Kami telah mempertimbangkan sifat dasar bahan keramik. Berdasarkan semua di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa produk tersebut memiliki keunikan tertentu. itu terletak pada kenyataan bahwa dengan tidak adanya kerusakan mekanis, mereka akan bertahan sangat lama. Selain itu, bahan keramik untuk pengecoran logam cair pada tanaman juga sangat diperlukan, karena tahan terhadap suhu tinggi.

Sejauh kehidupan sehari-hari, di sini keramik sangat berguna. Sendok garpu dan peralatan untuk memasak dalam oven, meskipun telah berubah penampilannya selama bertahun-tahun, namun masih terbuat dari bahan ini. Porselen, meskipun biaya yang lebih tinggi, memiliki tampilan ramping dan hanya menyenangkan untuk mata. Ini juga berlaku untuk porselen, yang dengan pelaksanaan yang tepat sulit untuk membedakan dari cina.

Dalam hal apapun itu perlu untuk menggunakan bahan keramik. Hal ini terutama karena cadangan besar dari tanah liat alami. Yang benar-benar banyak, dan setiap tahun dikembangkan lebih dan lebih tambang dari sumber daya alam ini. Faktor penting kedua - keramahan lingkungan. Sebelumnya, orang tidak memiliki kemungkinan untuk menggunakan aditif berbahaya untuk meningkatkan karakteristik kekuatan produk. Hari ini situasi telah berubah, meskipun tidak terlalu kritis. ubin keramik, tidak seperti bahan sintetis yang tidak berbahaya bagi kesehatan. Ini juga berlaku untuk hidangan yang terbuat dari keramik, yang, bila dibandingkan dengan plastik, terutama jika yang terakhir ini dipanaskan, tidak berbahaya sama sekali.